Досягнення медицини в галузі генетики, а отже, і спадковості, змінюють ландшафт медичних знань про хвороби. Цей БЛОГ намагається інформувати про прогрес, надаючи рекомендації пацієнтові та його родині, а також наукову інформацію професіоналу іспаномовної медичної команди.
Середа, 31 жовтня 2012 р
Перша генетична карта світу виявляє людську мінливість | Суспільство | КРАЇНА
Геном тисячі людей з чотирьох континентів виявляє важливість `` рідкісних '' варіацій ДНК у розвитку всіх видів хвороб
Лише через десять років після представлення геному людини глобальному консорціуму вчених вдалося прочитати геноми 1092 людей, що становить першу точну генетичну карту майже всієї людської мінливості. ДНК походить від 14 популяцій з Африки, Східної Азії, двох Америк та Європи, включаючи мешканців Піренейського півострова, і вперше дозволу достатньо, щоб охопити 98% генетичних варіантів, які зустрічаються лише у 1% Люди. Ці рідкісні варіанти є найважливішими для визначення стану здоров’я та схильності до захворювання кожної людини.
Незважаючи на те, що було пройдено 92 особи, міжнародні зусилля називаються Проектом 1000 геномів, і вони зачіпають фундаментальне питання щодо повного застосування ДНК-технологій у медицині: знання того, який із десятків або сотень тисяч генетичних варіантів кожна окрема проба щодо референтний геном - представлений у 2002 році, який фактично належав до групи з чотирьох людей - є актуальним для медицини. Консорціум представляє свої результати в Nature.
Геном людини налічує близько 3000 мільйонів основ, або букв ДНК (ttctaggac…). Цей текст включено в кожну з наших клітин - кожен нейрон, гепатоцит, лейкоцити або клітини шкіри - і визначає нормальні характеристики клітин нашого виду. Його варіації, або мутації, однаково важливі для розвитку захворювань - від розсіяного склерозу до серцево-судинних захворювань та раку. Той факт, що навколишнє середовище також впливає на ці патології, не зменшує жодної йоти важливості від генетичних варіацій: отже, довкілля має дуже різний вплив на кожну людину.
Досить згадати багато років, коли Сантьяго Каррільо жив, викурюючи кілька доз дукадо на рік, які були б смертельними для будь-якого іншого смертного. Також абсолютним рекордом людського довголіття, француженка з Арля на ім'я Жанна Кальмент, яка пізнала Вінсента ван Гога в дитинстві, померла у 1997 році у віці 122 років. І я палив до 110 років.
Протягом останніх десяти років вчені дійшли висновку, що основний генетичний внесок у хвороби походить не від варіацій або мутацій, загальних для всіх людських популяцій, а від рідкісних варіантів - у значенні рідкісних. аналізу, оскільки вони є лише у 1% населення або менше.
Нові дані консорціуму показують, що ці рідкісні, але найважливіші генетичні варіанти, як правило, на відміну від загальних варіацій, здаються географічно обмеженими. Причиною є саме те, що вони не були стандартизовані з моменту походження виду, а скоріше в тому, що вони з’явилися пізніше, оскільки сучасні люди емігрували з рідної Африки і оселилися в різних регіонах планети, які зараз, до більшої чи меншою мірою вони продовжують займати.
Нове дослідження 1092 геномів є першим із достатньою потужністю, щоб виявити ці варіанти, присутні менш ніж у 1% населення, і, отже, воно буде служити для того, щоб дослідники могли інтерпретувати геном будь-якого пацієнта в контексті генетичної варіації типовий для вашого власного національного населення.
"Кожен з нас - це природний експеримент", - пояснює провідний автор дослідження, генетик Гіл МакВін з Оксфордського університету. «Деякі наші гени вимкнені, деякі включені, а деякі гіперактивні; наше дослідження показує, що кожна, здавалося б, здорова людина має сотні рідкісних генетичних варіантів, які мають значний вплив на функціонування генів, і навіть кілька рідкісних змін, від двох до п'яти, про які вже відомо з попередніх досліджень, що сприяють різним захворюванням в інших Люди ".
Як і у випадку з іншими макропроектами такого рівня, збір зразків був ретельно розроблений, щоб максимізувати свої майбутні вигоди, незалежно від того, передбачувані вони чи ні в даний час.
Таким чином, дослідники взяли не тільки зразки ДНК у тисячі добровольців, які брали участь, але і з їх клітин, щоб встановити клітинні лінії в культурі, які дозволяють знайти будь-яку відповідну кореляцію між генетичними варіантами людини та біохімічними явищами, на які це впливає. Таким чином, біологи сподіваються, що їм не доведеться починати з нуля кожного разу, коли вони проводять нове дослідження населення.
Проект «1000 геномів» не тільки пройшов первісну мету, що дає йому назву у 92 людей, але він планує пройти набагато більше протягом наступних кількох років. На наступному етапі програми будуть проаналізовані геноми ще 1500 людей з додаткових 12 груп населення у всьому світі.
Мрія пари квадратних кілометрів
Людський вид, якому лише 100 000 років, є одним з наймолодших на планеті, а отже, одним з найбільш генетично однорідних. З тих пір, як він еволюціонував на півдні африканського континенту, він не встиг накопичити багато конкретних варіацій кожної з його популяцій, і переважна більшість генетичного різноманіття, яке він сьогодні представляє, це його засновників, перших сучасних людей, збереглися від своїх предків гомінідів та мавп.
Тому може бути шокуючим, що найважливіші для нас зараз генетичні варіанти, що мають відношення до здоров’я та хвороб, належать до крихітної меншості, яка була створена за недавню історію, після того, як кілька перших Homo sapiens були змушені покинути свою географічну колиску в материнській Африці та розкинулася на п’яти континентах - включаючи африканський - у пошуках нової їжі та більш сприятливих погодних умов.
І все-таки це так. І це призвело до того, що вченим-геномам доводиться все більше зосереджуватись на менш науковому відношенні до своєї дисципліни: аспекти з менш універсальною валідністю, невеликі дані з виключно місцевою валідністю, нижча літера біології зосереджена на відмінностях з меншою статистичною вагою.
І ця тенденція далеко не закінчилася. «Наші результати, - каже провідний автор дослідження Гіл МакВін з Оксфордського університету, - показують, що локалізм можна досягти набагато далі; наприклад, навіть у Великобританії. Мешканці Оркнейських островів мають різні генетичні варіації, ніж у Великобританії, і в свою чергу відрізняються від тих, що знаходяться на інших сусідніх островах; майбутня мета, яку ми хотіли б досягти, - це сітка людей, які дадуть нам інший геном через кожні пару квадратних кілометрів ». Однак Маквін визнає, що до досягнення цього святого Грааля медичної генетики ще потрібно пройти довгий шлях.
Однак прорив, який вже надано в рамках поточного статусу Проекту 1000 геномів, який є запаморочливим здешевленням методів секвенування ДНК, може бути поглиблений лише найближчим часом. Мрія про пару квадратних кілометрів - все, що завгодно, але недосяжна.
Вікно, щоб побачити рак в режимі реального часу | Біологія | світ є
ОНКОЛОГІЯ | Тільки у мишей
Вікно, щоб побачити рак в режимі реального часу
Відкрийте вікно в черевній порожнині, щоб побачити в реальному часі та зовні еволюцію метастазів від раку товстої кишки до печінки. Це те, чого досягла група голландських дослідників, щоб вперше заглянути в черевну порожнину, уражену раком.
Ідея встановити `` глазок '' у живому організмі не нова, і вона вже успішно перевірена на мишах з раком молочної залози і, перш за все, на пухлинах головного мозку (як це було опубліковано пару років тому в журналі '' Природна медицина '). Однак до цього часу він ніколи не використовувався для спостереження за черевною порожниною в режимі реального часу, як щойно було опубліковано в журналі "Science Translational Medicine".
Голландські дослідники на чолі з Якко ван Рененом використовували невелике кришталеве кільце, діаметром 12 міліметрів, для того, щоб спостерігати, як еволюціонують метастази пухлини товстої кишки, які мігрують у печінку. "Це цікава техніка", зазначає ELMUNDO.es Xosé Bustelo, дослідник Центру дослідження раку в Саламанці (CIC); пам’ятаючи, що ця методика неможлива у людей, оскільки вона вимагає, крім точки зору, можливість фарбувати клітини, які слід спостерігати, флуоресцентними білками.
Використовуючи це освітлення, Ван Ренен та його команда (з Утрехтського та Лейденського університетів) спостерігали різні фази подорожі метастатичних клітин від первинної пухлини до іншого органу. Спочатку ці клітини зберігають високий ступінь рухливості; поки вони не згруповані в кластери (англійською мовою, `` кластери ''), які втрачають свою рухливість, хоча і не здатні розмножуватися.
Як пояснює цій газеті голландський дослідник, у ході випробувань вони також показали, що можна втручатися в процес формування метастазів, якщо клітини атакують на першому етапі їхньої подорожі, коли вони все ще дуже динамічні. Завдяки експериментальній суміші, інгібітор сигналів, що сприяють міграції клітин, вдалося зменшити частоту метастазування до 14 разів.
"Ця знахідка цікава з точки зору базових знань", додає Бустело; "але не стільки з клінічної точки зору, оскільки на практиці багато пацієнтів вже пройшли цей початковий етап, коли отримують діагноз".
Точно в тому ж ключі Ван Рінен зазначає, що його висновки дають більше підказок про поведінку метастазів. Хоча ще потрібно пройти довгий шлях, починаючи з підтвердження того, чи можна ці висновки повторити в інших клітинних лініях та інших видах раку, крім раку прямої кишки.
Генетична карта людського різноманіття | Біологія | світ є
ПОСЛІВОВАННЯ | 1000 геномів
Генетична карта людського різноманіття
- Вони послідували генетичні змінні, наявні у 1092 здорових добровольців
- Йдеться про "Проект 1000 геномів", міжнародну роботу, розпочату в 2008 році
- Ваші результати можуть допомогти зрозуміти корінь деяких захворювань
Чому ми різні з однаковим геномом? Які фактори в нашій ДНК можуть пояснити захворювання? Які популяції мають найбільше генетичне різноманіття? Ці відповіді ближче до відповідей завдяки роботі, результати якої опубліковані сьогодні. Це „Проект 1000 геномів”, який завершує свій перший етап: малює „портрет” генетичних варіацій тисячі людей з усієї планети.
Хоча у всіх нас є ДНК з однаковими літерами, що визначає нас як людей Вони є помилками в листах, з яких складається ця енциклопедія. Іноді мова йде про дублювання, інші про видалення чи зміни в тому порядку, в якому повинен бути розміщений той алфавіт, що складається лише з чотирьох елементів. Ці зміни в підсумку визначають нашу особистість, а також появу чи ні захворювань. Отже, вивчення цих генетичних варіацій вважається великою цінністю багатьма вченими і є об’єктом аналізу цього проекту.
Те, що опубліковано зараз у журналі "Nature", - це каталог тих варіацій, знайдених у геном 1092 здорових добровольців. Це перша мета цього проекту, яка не буде остаточно визначена, доки їх не проаналізують ще на 1500 більше. Завдяки цьому фотоальбому дослідники з усього світу цінний інструмент, зразок що допоможе їм знати, як розвивалася людська популяція на основі їх міграцій або місцезнаходження, а також знати, які генетичні відмінності важливі і заслуговують на детальний аналіз, оскільки вони можуть бути причиною захворювання.
Для цього у здорових добровольців із 14 груп населення Африки, Європи випадковим чином брали зразки крові (7% зразків належать іспанцям), Америці чи Східній Азії, з метою отримання репрезентативної фотографії жителів усієї планети. "Використовувана технологія, нові методи ультрасеквенсування, вимагає великої кількості ДНК. Щоб уникнути надмірної кількості крові у добровольців, те, що ми зробили, було, щоб із зразка крові розробити культури клітинних ліній, з яких можна отримати велику кількість генетичних матеріал ", пояснює Андрес Гарсія, біолог і член Національного банку ДНК, який залежить від Мадридського інституту Карлоса III і який є іспанським центром, який брав участь у цьому проекті.
Хвороби та еволюція населення
На початку проекту «1000 геномів» було виявлено мільйони генетичних варіантів, невідомих дотепер, але саме вони найчастіше зустрічалися в популяції. Нові дані дають 98% менш рідких варіацій, які трапляються у 1% досліджуваної популяції, і це є саме тими, які, як вважають, сприяють розвитку хвороб.
Крім того, дослідники цього проекту виявили, що рідкісні генетичні варіанти, як правило, обмежуються певними географічними регіонами, оскільки вони, як правило, виникають в результаті новіших мутацій після поширення людини по всьому світу. Зокрема, серед населення Фінляндії, Іспанії та Афроамериканців є найбільша кількість рідкісних варіацій.
Що означає ця генетична різниця, яка відбувається у іспанців? "Ми не знаємо, але це, мабуть, конкретний шлях еволюції іспанського населення і збільшилася в кількості, тобто це функція історії населення країни за останні 100 років і більше ", - пояснює ELMUNDO.es доктор Аравінда Чакраварті, член Інституту генетичної медицини Джонса Хопкінса (США). і один із дослідників, який допоміг розробити цей проект.
Як зазначає експерт Національного банку ДНК, "пояснення може полягати в тому, що іспанське населення часто змішувалося з предками з Африки та інших місць, подібно до того, що відбувається з афро-американським населенням. з іншого боку, у Фінляндії все навпаки, його відокремленість надала їй особливості ".
Гени та середовище
Крім того, як зазначив професор Гіл МакВін з Оксфордського університету (Великобританія) і головний автор цієї роботи, "було встановлено, що кожна, здавалося б, здорова людина має сотні рідкісних генетичних варіантів які мають значний вплив на роботу ваших генів, а також кілька (від двох до п’яти) рідкісних змін, які були визначені як фактори, що сприяють захворюванню інших людей ".
Зокрема, ці здорові особи мають принаймні від 130 до 140 варіантів, що змінюють білок; від 10 до 20, що руйнують їх функцію; два-п’ять варіантів, які погіршують цю функцію; і одна або дві зміни, пов'язані з раком.
Що тоді змушує людину розвивати хвороби? За словами Чакраварті, існує кілька факторів. Одне з них полягає в тому, що гени знаходяться в парі, проте нашому організму часто потрібна лише одна нормальна копія, щоб добре працювати. Інша ситуація полягає в тому, що надлишковий ген в іншій частині геному іноді може заповнити певний дефіцит. Крім того, деякі шкідливі гени активуються лише у відповідь на певні екологічні сигнали (наприклад, тютюн), і, якщо людина не зазнає впливу на них, жодна хвороба не розвинеться.
"Проект не показує жодного зв’язку між генетичними варіаціями та хворобами. Ця робота є скоріше ресурсом, ніж науковим результатом. Це дуже корисний інструмент, який дає підказки для пошуку пояснень цих знайдених варіацій. Це послужить для вивчення еволюції людської популяції, а також для порівняння цих результатів з результатами, отриманими в інших проектах, таких як аналіз геномів раку. Це карта того, що робить нас різними, наших фізичних рис і захворювань, які ми розвиваємо ", - пояснює Тоні Габальдон, керівник групи порівняльної геноміки в Центрі геномного регулювання в Барселоні.